随着电动汽车(EV)和混动汽车(HEV)等汽车的电动化不断发展，发动机驱动方式使用的零部件逐渐向电磁驱动方式转变。

电机、逆变器等汽车电动化所需的基础部件，虽然在工业机器和铁路等非汽车为中心的领域发展起来了，但是以车载用途为目的方面仍在进行高功率化和小型化的开发。

力森诺科的磁性材料，既能维持电机和逆变器工作频带高频带的磁性特性，也能通过自由度高的磁路设计实现构件的小型化，下面介绍为汽车电动化做出贡献的磁性材料解决方案。

• 磁性材料的应用实例

电机【铁芯材】

电机 【铁芯材】	3D磁路设计促进  电机小型化
伴随发动机驱动到电磁驱动的变化，电机的装载数量增加。为了确保装载空间，电机的尺寸越来越趋向小型化。为了实现电机的小型化，改善作为主要部件的电机用铁芯的设计是必不可少的。采用力森诺科的纯铁系压粉磁芯制作的电机磁芯，可通过更高自由度的3D磁路设计缩短磁芯的轴长，有助于实现电机的小型化。

课题解决

3D磁路设计使电机芯尺寸更小

在发动机驱动的汽车上使用的电机数量仅为50个左右，而在电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)等的电动驱动领域，使用的电机数量则增加到100个以上，其小型化和轻量化已成为课题。电机用铁芯是电机设计中重要的零件，以往是由磁通量密度高的电磁钢板层叠制造的。由于这些材料的磁通量只能平行于层叠方向，并受磁路设计的限制，不得不延长轴长，在小型化方面非常困难。

力森诺科的纯铁系压粉磁芯(EU-67s)是采用无机系氧化膜覆盖的铁粉压缩成形，因此磁通量的通过方向没有限制，可以进行自由的3D磁路设计。在电磁钢板中，由于叠层变厚，不得不将确保长度的线圈轴长变短，为了不产生线圈外多余的绕线(线圈末端)，且能够实现线占积效率高的绕线方式，而且可以将电机铁芯的尺寸小型化。可以将原来材料30-40%的线圈线占积率，改善到80%。特别适合想在Z轴方向优先通过磁通量，适用于轴向电机或爪式电机。

• 电磁钢板和纯铁系压粉磁芯的区别

• 电磁钢板和纯铁系压粉磁芯的对比

  
  

特点

在1T/400Hz的工作频率下实现40W/kg的低铁损耗

随着电动化技术的发展，如果电机的工作频率达到1T/1000Hz以上，由于用电磁钢板做的电机用铁芯的铁损※1大，确保必要的磁力变得更加困难。以铁粉为单位进行绝缘的纯铁系压粉磁芯，涡流损耗小，在频率带1T/400Hz的铁损耗是40W/kg左右。即使是在1T/1000Hz的高工作频率，电磁钢板的铁损是150W/kg以上，压粉磁芯也只有100-130W/kg左右的低铁损，同时还可以使用到5000Hz的高频频段。

※1 铁损指在铁芯部分产生的损失，是降低电机等电气机械效率的主要原因。

※2 本数据是在力森诺科集团的试验条件下所测得的结果，为测量值示例，并非保证值。

抗折强度150MPa

由于以往的纯铁系压粉磁芯零件的抗折强度为30-40MPa，所以很难适用在需要高速旋转时的离心力承受强度和反复的负荷所要求的疲劳强度的电机的核心材料上。力森诺科的压粉磁芯技术通过对铁芯材表面进行特殊热处理，使强度提高了5倍，抗折强度达到150MPa。

电抗器

电抗器	高磁通密度实现 成型尺寸的小型化
为了降低电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)的电费，实现逆变器小型化、轻量化的需求越来越多。但是如果采用合金尘芯作为装在逆变器的电抗器用芯材，为了确保必要的磁力，零件尺寸就会变大，从而无法满足小型化、轻量化的需求。而使用力森诺科的纯铁系压粉磁芯电抗器用铁芯，因磁通密度高，可以实现铁芯的成形尺寸的小型化。

课题解决

电抗器用的铁芯尺寸缩小20-30%

为提高能源效率，预测升压电路的工作频率将从10-20kHz上升到30-40kHz，对于安装在逆变器上的构成部件，其设计亦需满足高频段的要求。在这种情况下，通常会采用铁损耗少、擅长在高频波段工作的合金系尘芯。然而，为确保在50000A/m的条件下达到介于1.2至1.5T之间的磁通密度要求，磁芯尺寸的增大成为必要举措，这一要求直接限制了小型化目标的实现。

使用力森诺科的纯铁系压粉磁芯(EU-71)的电抗器用铁芯，在磁性材料使用的铁粉上设置了无机系氧化膜绝缘层，抑制了铁损的主要原因的涡电流。能抑制与以往材料同等水平的铁损，能对应高频波段。并且，因为以“铁”为主要成分，在5000A/m有2.0T的高磁通密度，比起以往材料更可以实现小型的设计。也有在满足同样条件的电抗器用的铁芯尺寸缩小20-30%的实绩。

※ 本数据是在力森诺科集团的试验条件下所测得的结果，为测量值示例，并非保证值。

特点

高磁通可支持1T/10～30kHz的高频

力森诺科的纯铁系压粉磁芯在成型时，在模具上涂有确保绝缘性的润滑材料，通过抑制磁芯的塑性流动，将电阻比提高了30倍。可以维持低铁损，适用高频领域。

※ 本数据是在力森诺科集团的试验条件下所测得的结果，为测量值示例，并非保证值。

合金粉芯2倍的高强度

因为磁性材料采用柔软保形性高的铁进行高压成型，能够实现合金粉铁芯的约2倍的高强度，提高耐久性。

通过磁场分析，提出电感模块的优秀设计方案

丰富的磁特性知识和基于磁场解析，模拟优化设计电抗器方案，能为客户提供满足规格的、适用高频领域的铁芯材料及其周边模块。

• 模拟例

*本文章中的数据是在力森诺科集团的实验条件下所测得的结果。